I.1. Adatgyőjtés, feldolgozás Az 1. számú részfeladat végrehajtását külsı partnerünk Bartal és Rabb Kft végezte, aki nagy tapasztalattal rendelkezik RR- tartók gyártása, tervezése terén. A soproni helyszínek esetén projektvezetıként magam is részt vettem a felmérésekben, így lehetıség nyílt a végleges adatgyőjtési mód ill. rögzítendı paraméterek egyeztetésére, véglegesítésére. Az adatgyőjtés célja, meglévı szerkezet rétegrepedési és egyéb tönkremeneteli problémáinak feltérképezése, a problémák okainak vizsgálata, az épületek üzemeltetési jellegzetességeinek figyelembevételével. Az elvégzett munka során Magyarország azon jelentısebb fürdı komplexumaiban történt adatgyőjtés, ahol RR-tartók képzik a teherhordó szerkezetet. Referenciaként néhány állandó légállapotúnak tekinthetı épületet is bevontunk a vizsgálatba. A projektbe bevont jelentıs klimatikus kitettségő rétegelt ragasztott fa tetıszerkezetek vizsgálati helyszínei: 1. Harkány, III. sz. medence idıközben lebontott térlefedı szerkezete 2. Harkány "Legyezı" medence térlefedı szerkezetei 3. Harkány "B" medence térlefedı szerkezetei 4. Harkány "Élményfürdı" térlefedı szerkezetei 5. Harkány, Zsigmondy Vilmos Gyógykórház Balneológia medence lefedés 6. Sopron Uszoda gömbsüveg kupola 7. Eger Élmény fürdı 2 kupolája 8. Eger Sportuszoda 9. Hajdúszoboszló Élmény fürdı 10. Hajdúszoboszló Városi uszoda 11. Mohács Városi uszoda Állandó légállapotúnak tekinthetı térlefedések: 12. Sopron MKB csarnok edzıterem es sportcsarnok 13. Harkány, Városi tornacsarnok 14. Pécs, Vásárcsarnok 15. Kisharsány, református templom tetıszerkezete
A fent nevezett épületek vizsgálatait egy 118 oldal terjedelmő szöveges jelentés és mintegy 1,5 GB terjedelmő képanyaggal dokumentáltuk. A vizsgálatok eredményeit a következıkben foglalhatjuk össze: 1. A megvizsgált 16 épületnél 4 épület esetében észleltünk gyártási, kivitelezési hibát - Harkány III. sz. medence lefedés: A tartókat gyártás közbeni ragasztóréteg elválás miatt menet közben facsavarral megerısítették - Eger, Sportuszoda: A tartókat - vélelmezhetıen gyártási problémák miatt - kivitelezés közben a tartó hossztengelyére merılegesen összecsavarozták, majd ezt ledugózták, és egy újabb lamellával lefedték. (1.kép) - Hajdúszoboszló, Városi Uszoda: A kivitelezés közben évekig lefedés nélkül álló tartók lamellái szétváltak, a tartókat utólagos pántolással látták el. - Hajdúszoboszló, Városi Uszoda, Tanmedence: A tartón belül lamella méret változtatás miatt
a tartók lamellái szétrepedtek, a tartókat utólagos pántolással látták el.(2.kép)
1.kép. Eger sportuszoda utólagos összecsavarozása, dugózása
2.kép. Hajdúszoboszló Városi Uszoda Tanmedence, szétválása, pántolása
2. Jellemzı repedés a tartók végein, a kapcsoló elemeknél a lamella szétválás. -A csavarkötés elemei között a lamellák gátolt alakváltozásúak, és így ott a tartó rendszerint szétreped. 3. A vékonyabb lamella kevésbé veszélyes: - Harkány, Tornacsarnok, 3 db vastag lamellás tartó szétrepedt, a vékony lamellás nem. (3-4. kép)
3-4. Kép Harkány Tornacsarnok vékony lamellás ép és vastag lammellás repedt tartói. 4. A vékonyabb lamella kevésbé veszélyes, de a nagyobb terhelés miatt ott is lehet repedés:
- Eger, Élményfürdı, a két gömbkupola összemetszıdésében levı vápa tartó vékonyabb lamellás, mint a többi tartó, mégis ez reped, mert jóval nagyobb igénybevételő, mint a többi tartó. - A Mohács, Városi fürdı túlméretezett nyomott oszlopai, ahol egyenletes a feszültség a tartóban, alig van repedés, míg a szelemenekben, melyek végein jelentıs a nyíró igénybevétel is, a tartók felrepedtek. (A csavarkötés hatása is ott jelentkezik) 5. A koncentrált erı bevezetése repedési hajlammal jár - Kisharsány, templom tetıszerkezet, a vonórúd bekötésnél a tartó lamellái elváltak
6. Az egyenletes klímában a tartók kevésbé repednek. - A Harkány "Élménymedence" nyitható tetejő, a tartók felrepedése jelentıs. - Eger Élményfürdı, Hajdúszoboszló élményfürdı esetén a stabil, éjjel-nappal mőködı klíma megfelelı egyenletes légállapotot mutat. - A Harkány, Városi Tornacsarnokban nincs szellızés, a légállapot általában stabilnak mondható, a vizsgálat során a legnagyobb mértékő repedések itt jelentkeztek. 7. A bütük, és a fogyószálas kialakítás jelentıs rétegelválási kockázati tényezı - Harkány, elbontott III. sz. medence tartóinál törvényszerő volt a fogyószálas rész lerepedése - Harkány, új medencék, "B" medence, a fogyószálas sarok keretek repedtek. (5-6 kép - Pécs, Uránvárosi Piac, Vásárcsarnok, a fogyószálas keretek inkább a bütüknél repedtek, a fogyószál miatti repedés nem volt jellemzı. - Mohács, Városi Uszoda, a keretek fogyószálasak, de láthatóan jelentıs mértékben túlméretezettek. A nyomott oszlopokban a lamellákban közel azonos feszültség van, így a lamella szétválási hajlam nem jelentıs .
5-6. Kép. Harkány új „B” medence fogyószálas sarok lerepedése 8. A tartók inhomogenitásának problémái.
-
Harkány, új medencék, "B" medence 3-as tartójának ultrahangos vizsgálata az egyes lamellák jelentıs szilárdsági inhomogenitását mutatta.
Az inhomogenitás jelen esetben túl a lamella ortotróp tulajdonságain, a lamellák eltérı rugalmassági modulusa következtében az elıállított keresztmetszettel jellemezhetı tartó további, a tartó élettartamára jelentıs kihatással bíró inhomogenitást mutat. Az eltérı rugalmassági modulusú (szilárdsági kategóriájú) lamellák az egyébként szeszélyesen változó klimatikus környezetben eltérı módon viselkednek, emiatt a tartóban jelentıs, az igénybevételekbıl számítható feszültségekkel összemérhetı nagyságú, és sajnos szuperponálódó belsı saját feszültségek keletkeznek. Emiatt az inhomogén lamellás tartók lamella elválása fizikai törvényszerőség.
I.2. Tönkremenetelek okai A helyszíni vizsgálatok és elméleti megfontolások alapján a tönkremenetelek okait a következıkben látjuk: A rétegelt-ragasztott fa tartószerkezet lamelláinak szétválása több tényezı együttes hatására következhetett be, ezek: - gátolt zsugorodási-dagadási alakváltozás - "kifutó szálas" lamella - a lamellák eltérı nedvességtartalma - a tartó hossztengelyére merıleges feszültségek - ragasztási probléma - a faanyag anizotróp, inhomogén anyagi tulajdonságai A rendkívüli környezeti feltételeknek kitett rétegelt-ragasztott fa tartószerkezetnél a repedések megjelenése gyakran elıforduló jelenség. A felvett víz hatására a fa rostjai dagadnak, száradáskor zsugorodnak. Változó klimatikus környezetben gyors száradás, vagy dagadás esetében a fa belsı feszültségei repedésekhez vezethetnek. -Az ikerfıtartós kialakításhoz alkalmazott betétfák rostiránya merıleges a fıtartó rostirányára, és emiatt a két fa elem zsugorodása-dagadása gátolt folyamat, a két fa elem gyakorlatilag egymást repeszti szét. -Mivel a fa ortogonálisan anizotrop, emiatt a vízfelvétel is az egyéb fizikai jellemzıkhöz hasonlóan jelentıs mértékben függ a rostiránytól. Rost irányban a vízfelvétel jelentıs, míg arra merıleges irányban nagyságrenddel kisebb. Jelentıs vízfelvétel miatt különösen a tartóvég felrepedése fordul elı gyakorta, amikor a tartó vége nincs lezárva, és így a nyitott rostokon a környezeti páratartalom a fában felszívódik. -A "kifutó szálas" lamellák, melyek a tartó változó magasságú kialakításának következményei, szintén jóval több nedvességet vesznek fel, mint a többi lamella. A nedvesebb lamellák dagadnak, és a fa tartóban jelentıs belsı feszültségek alakulnak ki. Eltérı nedvesség tartalmú lamellák esetén még rezorcin formaldehid ragasztó alkalmazása estén is történhet lamella szétválás, elsısorban a tartó zsugorodásból eredı belsı feszültségei következtében.
-A tartó alakjából, és az igénybevételekbıl szintén keletkeznek a tartó hossztengelyére merıleges nyomó-húzó feszültségek, és a zsugorodási- dagadási feszültségek ezekkel összegzıdnek. - Mivel a repedések jelentıs mértékben a lamellák között, a ragasztás síkjában fordulnak elı, nem lehet kizárni a ragasztási problémát sem. -A csomóponti kötésekhez alkalmazott acélbetétek, lemezek a nedvesség hatására nem változnak, és emiatt a fa elem zsugorodása-dagadása gátolt folyamat. Mindezek alapján négy fı csoportba sorolhatók a tönkremeneteli problémák, melyeket a projekt további részében részletesen vizsgálnunk és számíthatóvá kell tennünk, illetve technológiai és üzemeltetési elıírásokkal ki kell küszöbölnünk: 1. méretezési problémák, a klimatikus feszültségek meghatározása és méretezési folyamatba illesztése 2. rögzítı vasalatok típusainak felülvizsgálata, „jól müködık” ajánlása ill. új típusú vasalatok kialakítása, melyek nem növelik a repedés kialakulás kockázatát 3. ragasztási és préselés technológiai szabályrendszer kialakítása technológiai hibák kiküszöbölésére, tartók szerkesztési szabályainak felülvizsgálata 4. üzemeltetési elıírások megalkotása, az RR tartós épületek hosszú távú biztonságos mőködtetéséhez.
